【题目】乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题:
(1)乙醇是重要的燃料,已知在25℃、101kPa下,1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量,写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式:_________________________________________。
(2)乙醇燃料电池应用前景乐观,以稀硫酸为电解质溶液,燃料电池的正极电极反应式为:__________。在负极除生成CO2外,还生成了极少量的乙酸,写出生成乙酸的电极反应式:_____________________________________。
(3)乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯,反应方程式为:_______________________________。在密闭容器中,利用该反应制备乙酸乙酯,实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸,充分反应后容器中残留的乙醇可能为______________。
A.2mol B.2.6mol C.2.8mol D.3mol
(4)反应后可向反应混合物中加入_____________溶液,再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。
【答案】C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/molO2+4e-+4H+=2H2OCH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2OBCNa2CO3
【解析】
本题考查的是热化学方程式和燃料电池的电子反应的书写以及酯化反应的书写和计算,注意燃烧热的定义。
(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,所以要计算1mol乙醇反应时的热量,1kg乙醇的物质的量为1000/46mol,则1mol乙醇燃烧放出的热量为 kJ,则乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol。(2)乙醇燃料电池中氧气在正极反应,因为溶液为酸性,氧气得到电子结合氢离子生成水,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O。乙醇失去电子生成乙酸,电极反应为:CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+。(3)乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水,方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 + H2O,因为酯化反应是可逆反应,所以反应物不能完全反应,假设1mol乙酸完全反应消耗1mol乙醇,所以残留的乙醇的物质的量应在2mol-3mol,故选BC。(6)反应后的混合物中有乙酸乙酯和乙酸和乙醇,可以加入碳酸钠进行分离,碳酸钠溶液能溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。
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【题目】下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是( )
A. CH4与NH3 B. C2H6与C2H4
C. H2与Cl2 D. Cl2与N2
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【题目】已知:
①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. 通常状况下,氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B. 由①可知,1 mol CO(g)和mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量
C. 可用下图表示2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应过程中的能量变化关系
D. 分解1 mol H2O(g),其反应热为-241.8 kJ
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【题目】工业上采用高温活性炭催化CO与C12合成光气(COCl2))。
(1)COCl2 中的原子最外层都达到 8电子稳定结构,光气分子的电子式为_____。
(2)工业上利用天然气(CH4)与CO2 进行高温重整制备CO的反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.3 kJ/mol。已知:C—H、C≡O、H—H键的键能依次为413 kJ·mol-1、1076 kJ·mol-1、436 kJ·mol-1,则 C=O键的键能为____kJ·mol-1。
(3)光气为窒息性毒剂,极易水解生成氯化氢,泄露后可用水雾吸收,化学方程式为:_______。
(4)某温度下,在2L恒容密闭容器中充入 2 mol CO(g)、2 mol Cl2(g)和适量的活性炭,发生反应:Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) ΔH=-108 kJ·mol-1,测得在混合气中COCl2的体积分数φ(COCl2)和时间t 的关系如图曲线Ⅰ所示。
①下列情况不能表明该反应达到平衡状态的是_______(填字母标号)。
A.CO的体积分数不改变
B.Cl2的消耗速率与COCl2的生成速率相等
C.体系中不改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②按曲线Ⅰ,平衡常数K=____。A点时,向容器中加入等物质的量CO和Cl2,再次达到平衡时,光气的体积分数会 ______(填“增大”、 “减小”或“不变”。
③曲线Ⅱ相对曲线Ⅰ改变的条件可能是_______(填字母标号)。
A.恒容通入惰性气体 B.通入 CO
C.增大压强 D.升高温度
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【题目】防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有π键,这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是( )
A. 氨基苯甲酸 B. 羟基丙酮
C. 肉桂酸(C6H5—CH==CH—COOH) D. 酒精
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【题目】已知:A、B、C、D四种短周期元素,A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且存在如下图转化关系,试推断回答下列问题。
(1)D元素原子的结构示意图为;
(2)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号表示);
(3)Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为;
(4)A的气态氢化物的电子式 ;
(5)实验室中,制取A的气态氢化物的化学方程式 。
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【题目】已知常温下浓度为0.lmol/L的下列溶液的pH如下表,下列有关说法正确的是
溶质 | NaF | NaClO | Na2CO3 |
pH | 7.5 | 9.7 | 11.6 |
A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序: H2CO3<HClO<HF
B. 根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K=10-7.6
C. 若将CO2通入0.lmol/LNa2C03溶液中至溶液中性,则溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1 mol/L
D. 向上述NaC1O溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>(H+)>c(HClO)>c(OH-)
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【题目】下列说法正确的是
A. HS-的水解方程式为:HS-+ H2OH3O++S2-
B. CH3COOH 溶液加水稀释后,溶液中的值减小
C. 将pH =4的盐酸稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
D. 100℃时,pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 molL-1
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【题目】以锌片和铜片为电极,以稀硫酸为电解质溶液的原电池中,当导线中通过2mol电子时,下列说法正确的是( )
A.锌片溶解了1mol,铜片上析出1mol氢气
B.锌片发生还原反应
C.正极附近的SO42﹣离子浓度逐渐增大
D.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
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